Элегазовые выключатели распределительных устройств высокого напряжения. Афонин В.В - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

Осциллограммы на рис 1.9 поясняют процесс отключения большого тока, спадающего к нулю зна-
чительно быстрее, чем в предыдущем примере. Когда ток в дуговом промежутке приходит к нулю (точ-
ка
1
) и дуга угасает, температура и, следовательно, ионизация промежутка не успевают снизиться до
некоторого критического значения, зависящего от свойств газа и давления, вследствие чего промежуток
не теряет своей проводимости. Восстанавливающееся напряжение вызывает небольшой ток в обратном
направлении, сопровождающийся выделением энергии. Это задерживает деионизацию или даже спо-
собствует её увеличению и новому зажиганию дуги. Произойдёт это или нет зависит от подводимой
энергии, равной интегралу произведения тока и напряжения на рассматриваемом промежутке времени.
Если эта энергия меньше потерь, вызванных теплопроводностью и конвекцией, ток остаточной прово-
димости быстро затухнет (точка
2
) и процесс отключения закончится успешно. В противном случае
произойдёт новое зажигание дуги, и ток в цепи восстановится ещё на половину периода. Такое зажига-
ние (если оно произойдёт) имеет чисто термический характер. Искровой пробой здесь невозможен, по-
скольку промежуток не потерял своей проводимости и не приобрёл электрической прочности. Таким
образом, процесс гашения дуги правильнее рассматривать не как «соревнование напряжений» (мгно-
венных значений пробивного напряжения промежутка и восстанавливающегося напряжения на полю-
сах), а как «соревнование энергий» (подведённой к промежутку из сети и потерянной), являющихся ин-
тегральными функциями времени.
Из изложенного могут быть сделаны следующие выводы. Процесс гашения дуги в выключателе пе-
ременного тока является процессом деионизации дугового промежутка, который протекает весьма бы-
стро, но не мгновенно. Наиболее существенная часть этого процесса начинается раньше момента есте-
ственного прихода 50-периодного тока к нулю и заканчивается в течение нескольких десятков микросе-
кунд после этого момента. В зависимости от отключаемого тока и эффективности гасительного устрой-
ства выключателя промежуток между контактами может потерять свою проводимость после погасания
дуги или сохранить часть своей проводимости. В последнем случае восстанавливающееся напряжение
вызывает небольшой ток в обратном направлении. При эффективной деионизации этот ток быстро за-
тухнет и процесс отключения заканчивается. При неблагоприятных условиях ток достаточной проводи-
мости увеличивается, и дуга образуется вновь. Основными факторами, определяющими процесс деио-
низации промежутка, являются отключаемый ток, скорость восстанавливающегося напряжения и свой-
ства гасительного устройства выключателя.
1.6. ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ГАЗОВОГО ДУТЬЯ
Для облегчения и ускорения гашения дуги переменного тока необходимо, чтобы скорость восста-
новления электрической прочности дугового промежутка после естественного прохождения тока через
нуль была возможно больше.
В отключающих аппаратах, предназначенных для отключения электрических цепей под током (вы-
ключатели, плавкие предохранители и т.д.), такая скорость достигается с помощью дугогасительных
устройств (ДУ), искусственно усиливающих деионизацию дугового промежутка.
Рис. 1.9. Осциллограммы, поясняющие процесс отключения большого
тока короткого замыкания (после погасания дуги появляется небольшой
ток остаточной проводимости)